稀土催渗离子渗氮层中晶体缺陷的研究

用透射电镜研究了稀土催渗离子渗氮层中的晶体缺陷。结果表明,稀土催渗使γ'-Fe_4N晶粒显著细化,晶界面缺陷的增加有利于氮原子的扩散。在γ'-Fe_4N晶粒内有许多尺寸较小的空位型Frank位错环及其蜷线位错和堆垛层错等晶体缺陷;扩散层铁素体中存在高密度位错及位错环。大量空位的存在,以及位错吸引空位运动,是加速渗氮的主要原因。     

离子渗氮层γ‘—Fe4N相内位错环和层错类型的鉴别

用透射电镜衍衬方法测定了稀土催渗离子渗氮层γ’－Ｆｅ４Ｎ相内位错环及层错的类型。结果表明，位错环为ｂ＝１／３「１１１」空位型，其形成原因是：在离子渗氮过程中，设有离子的持续轰击导致大量空位点缺陷的产生，部分空位聚集成片崩塌而形成位错环。层错类型为抽出型，两侧的不全位错是１／６〈１１２〉型Ｓｈｏｃｋｌｅｙ不完全位错。     

离子渗氮层中γ‘—Fe4N相内位错环和层错类型的研究

用透射电镜衍衬方法测定了稀土催渗离子渗氮层中γ’Ｆｅ４Ｎ相内位错环及层错的类型。     

稀土催渗离子渗氮机理的研究

用透射电镜研究了稀土催渗离子渗氮层的微观结构。结果表明,稀土催渗可使γ相晶粒细化,晶界面缺陷增加;稀土的加入,增加了离子轰击效应,可使γ相内空位、位错环和堆垛层错等晶体缺陷的数量增加,可在表面０．０８ｍｍ厚度的扩散层铁素体内产生高密度位错。大量晶体缺陷的产生是稀土加速离子渗氮过程中氮扩散的主要原因。     

离子渗氮层γ′-Fe_4N相内位错环和层错类型的鉴别

用透射电镜衍衬方法测定了稀土催渗离子渗氮层γ′ Fe4 N相内位错环及层错的类型。结果表明 ,位错环为b =13[111]空位型 ,其形成原因是 :在离子渗氮过程中 ,高能离子的持续轰击导致大量空位点缺陷的产生 ,部分空位聚集成片崩塌而形成位错环。层错类型为抽出型 ,两侧的不全位错是 16 〈112〉型Shockley不全位错     

纯铁离子渗氮扩散层中α″→γ′氮化物的转变

利用透射电子显微镜对纯铁离子渗氮扩散层中的γ′－Ｆｅ４Ｎ氮化物进行微观分析时发现,组织中存在两种类型的γ′－Ｆｅ４Ｎ 通过其内部是否含有高密度的单方向平行层错片可以将二者区分开来、实验中观察到了直接生长在α″－Ｆｅ１６Ｎ２上的 γ′－Ｆｅ４Ｎ氮化物,证实组织中存在α″→γ′氮化物的转变．通过此氮化物转变生成的γ′－Ｆｅ４Ｎ,其内部含有单方向排列的平行层错片,根据 α″－Ｆｅ１６Ｎ２和γ′－Ｆｅ４Ｎ的晶体结构讨论了氮化物转变的结构条件,转变过程中二者保持如下的取向关系：（１１１）γ′／／（１１０）α″,［１１０］γ′／／［１１１］α″．     

La在脉冲离子渗氮表层中的扩散及其对氮分布和相结构的影响

研究了在脉冲等离子体稀土渗氮过程中稀土元素Ｌａ对氮浓度分布和相结构的影响,揭示了Ｌａ在化合物层中的扩散规律,结果表明：与常规离子渗氮相比稀土绵添加,提高了表面氮浓度,随处理时间的延长而增加,当渗氮时间从２ｈ增加至２４ｈ时,化合物导上ε－Ｆｅ２－３Ｎ（ε）转化为ε－Ｆｅ２－３Ｎ和γ‘－Ｆｅ４Ｎ（γ’）双相,此外,Ｌａ可以扩散进入ε和γ‘相中,Ｌａ的扩散规律受制于化合物的γ’－Ｆｅ４Ｎ的比例,随时间延     

离子渗氮层中γ′-Fe_4N相内位错环和层错类型的研究

用透射电镜衍衬方法测定了稀土催渗离子渗氮层中γ'-Fe_4N相内位错环及层错的类型。结果表明,位错环为b=1/3[111]空位型,其形成原因是:在离子渗氮过程中,高能离子的持续轰击导致大量空位点缺陷的产生,随后空位聚集成空位片,最终崩塌形成位错环;而层错类型为抽出型,其两边的不全位错是1/6(112)型Shockley不全位错,它们是由全位错1/2[110]=1/6[121] 1/6[211]反应分解形成的。     

离子渗氮层的组织形貌和γ′－ε界面结构SCIEI

使用电子显微镜研究了５５０℃，６ｈ离子渗氮的３５ＣｒＭｏ钢渗层的组织形貌和界面结构．结果表明，渗层外层为分层相间分布的ε＋γ′条带状组织。在化合物内层的γ′相中有空位盘、位错、层错四面体和孪晶．ε相和γ′相之间的界面光滑且平直．除了观察到一个原子层结构台阶，也发现多个原子层高度的结构台阶．大量晶体缺陷的存在是加速离子渗氮过程的主要原因。     

MORPHOLOGY OF ION-NITRIDED LAYER AND STRUCTURE OF γ'/ε INTERFACES

使用电子显微镜研究了５５０℃，６ｈ离子渗氮的３５ＣｒＭｏ钢渗层的组织形貌和界面结构．结果表明，渗层外层为分层相间分布的ε＋γ′条带状组织。在化合物内层的γ′相中有空位盘、位错、层错四面体和孪晶．ε相和γ′相之间的界面光滑且平直．除了观察到一个原子层结构台阶，也发现多个原子层高度的结构台阶．大量晶体缺陷的存在是加速离子渗氮过程的主要原因。     

离子渗氮层的组织形貌和γ′－ε界面结构

使用电子显微镜研究了５５０℃，６ｈ离子渗氮的３５ＣｒＭｏ钢渗层的组织形貌和界面结构．结果表明，渗层外层为分层相间分布的ε＋γ′条带状组织。在化合物内层的γ′相中有空位盘、位错、层错四面体和孪晶．ε相和γ′相之间的界面光滑且平直．除了观察到一个原子层结构台阶，也发现多个原子层高度的结构台阶．大量晶体缺陷的存在是加速离子渗氮过程的主要原因。     

W18Cr4V高速钢离子氮碳共渗层相结构与脆性研究

采用Ｘ射线衍射仪及光学显微镜分析了Ｗ１８Ｃｒ４Ｖ高速钢离子氮碳共渗层的相结构，采用连续加载压入法研究了共渗层脆性。研究结果表明：在渗氮气氛中引入ＣＨ４进行离子氮碳共渗时，碳的渗入可抑制渗层中γ′Ｆｅ４Ｎ相的形成；渗层中γ′Ｆｅ４Ｎ相的减少，降低了ε与γ′相混合时的脆性。另一方面ＣＨ４的引入增加了碳化物相，会使脆性增加，综合效果取决于Ｖ（Ｎ２）／Ｖ（Ｈ２）值及ＣＨ４加入量。选择比例适当的Ｎ２、Ｈ２、ＣＨ４气氛，可使共渗层脆性较单纯渗氮小；当Ｖ（Ｎ２）∶Ｖ（Ｈ２）为３∶１时，随ＣＨ４量的增加，渗层深度增加至一定峰值之后下降。     

含氮马氏体的低温时效

采用纯铁片渗氮,淬火及低温回火制得了含有α″－Ｆｅ１６Ｎ２,γ′－Ｆｅ４Ｎ,含氮马氏体以及残余奥氏体等不同组分的Ｆｅ－Ｎ薄片。利用显微硬度计,Ｘ射线衍射仪及透射电镜分析了含氮马氏体在不同温度下的时效过程以及亚稳氮化物,α″－Ｆｅ１６Ｎ２相的析出特征。     

纯铁高温两段离子渗氮层内的反常组织

采用ＳＥＭ和Ｘ射线薄膜掠射装置测定了工业纯针在Ｆｅ－Ｎ共析温度以上两段高离子渗氮层的组织形态和γ、α两相沿渗层深度的分布。发现对应渗层的亚析成分存在网状分布的γ相并构成富γ相域；带状的α相区与基体邻接。     

纯铁高温两段离子渗氮层内的反常组织

采用ＳＥＭ和ｘ射线薄膜掠射装置测定了工业纯铁在Ｆｅ－Ｎ共析温度以上两段离子渗氮层的组织形态和γ’ａ两相沿渗层深度的分布。发现对应渗层的亚共析成分区存在网状分布的γ’相并构成富γ’相域；带状的ａ相区与基体邻接。这两种反常组织是由第二段降温渗氮时γ／ａ界面反向迁移所致。     

Q235钢稀土催渗氮化的电化学行为研究

通过电化学方法测试了不同电解液中Cl^-离子浓度、温度以及pH值对稀土催渗Q235钢渗层的极化曲线的影响,分析了这3种因素对稀土催渗Q235钢渗氮层腐蚀性能的影响规律。结果表明,在中性、碱性溶液中,在室温下和一定Cl^-离子浓度下渗氮层具有良好的耐蚀性能,从而说明了稀土催渗渗氮层比常规渗氮层具有更优越耐腐蚀能力的基本原因。此外,分别对Q235钢稀土催渗渗氮层和常规渗氮层的组织结构进行了金相观测,表明稀土催渗渗氮层生成厚约28μm的晶粒细小,组织致密的白亮层,从而具有良好的耐蚀性和更高的硬度。     

γ‘—Fe4N磁粉的超精细结构及结构转变

以铁粉氮化法制备γ＇－Ｆｅ４Ｎ磁粉,用Ｍｏｓｓｂａｕｅｒ谱学配合Ｘ射线衍射方法研究了γ＇－Ｆｅ４Ｎ的超精细结构及其变化。结果表明：γ＇－Ｆｅ４Ｎ中存在着三种可区别的Ｆｅ原子组态。球磨及其真空退火处理γ＇－Ｆｅ４Ｎ和α－Ｆｅ混合粉末,可生成含α＂－Ｆｅ１６Ｎ２的复合氮化铁磁粉。     

稀土含量对38CrMoAl钢渗氮层性能的影响

为了克服38CrMoAl钢渗氮速度慢,渗层脆性大,稀土添加到渗氮气氛中只能作用于工件表面等缺点,研究了38CrMoAl钢中不同稀土添加量对渗氮层性能的影响,并初步分析了其影响机制。研究结果表明：稀土对38CrMoAl钢渗氮具有明显的催渗作用,且能提高渗层性能。原因是稀土加入钢中后,引起周围铁原子的点阵畸变,有利于氮原子的吸附和扩散,且稀土易与渗氮气氛中的氧结合,削弱了氧对渗氮的阻碍作用;同时稀土的晶粒细化、固溶体强化、微合金化也是其改善渗层性能的重要原因。     

γ’-Fe_4N磁粉的超精细结构及结构转变

以铁粉氮化法制备γ’－Ｆｅ４Ｎ磁粉,用 Ｍｏｓｓｂａｕｅｒ谱学配合 Ｘ射线衍射方法研究了γ’－Ｆｅ４Ｎ的超精细结构及其变化．结果表明：γ’－Ｆｅ４Ｎ中存在着三种可区别的 Ｆｅ原子组态。球磨及真空退火处理 γ’－Ｆ６４Ｎ和α－Ｆｅ混合粉末,可生成含α”－Ｆｅ１６Ｎ２的复合氮化铁磁粉．     

含氮马氏体的低温时效

采用纯铁片渗氮、淬火及低温回火制得了含有α″Ｆｅ１６Ｎ２、γ′Ｆｅ４Ｎ、含氮马氏体以及残余奥氏体等不同组分的ＦｅＮ薄片。利用显微硬度计、Ｘ射线衍射仪及透射电镜分析了含氮马氏体在不同温度下的时效过程以及亚稳氮化物α″Ｆｅ１６Ｎ２相的析出特征。